Akut åndedrætsnød syndrom (ARDS)

Definition

Akut respiratorisk distress syndrom (ARDS)

• Er en livstruende tilstand hos alvorligt syge patienter, karakteriseret ved dårlig iltning, pulmonale infiltrater og akut indsætningstidspunkt.
• På mikroskopisk plan er lidelsen forbundet med kapillær endothelskade og diffus alveolær skade.
• Har en høj dødelighed, og der findes kun få effektive terapeutiske modaliteter til bekæmpelse af denne tilstand.
• Når ARDS først er udviklet, har patienterne normalt forskellige grader af vasokonstriktion af lungearterierne, og efterfølgende kan de udvikle pulmonal hypertension.

ARDS definition

• En akut lidelse, der starter inden for 7 dage efter den inciterende hændelse og er karakteriseret ved bilaterale lungeinfiltrater og alvorlig progressiv hypoxæmi i mangel af tegn på kardiogent lungeødem.
• Defineres ved patientens iltindhold i det arterielle blod (PaO2) til brøkdelen af ilten i den inspirerede luft (FiO2). Disse patienter har et PaO2/FiO2-forhold på mindre end 300. Definitionen af ARDS blev opdateret i 2012 og kaldes Berlin-definitionen.

Etiologi

ARDS har mange risikofaktorer.

• Pulmonal infektion fx forekomsten af ARDS med COVID-19 infektion varierer mellem 17% og 41%
• Pulmonal aspiration
• Ekstra-pulmonale kilder omfatter sepsis, traumer, massiv transfusion, drukning, overdosis af lægemidler, fedtemboli, indånding af giftige dampe og pancreatitis (disse ekstra-thorakale sygdomme og/eller skader udløser en inflammatorisk kaskade, der kulminerer i lungeskader).

Nogle risikofaktorer for ARDS omfatter:

• Høj alder
• Kvindeligt køn
• Rygning
• Alkoholforbrug
• Aorta-karkirurgi
• Kardiovaskulær kirurgi
• Traumatisk hjerneskade

Epidemiologi

• Skøn over forekomsten af ARDS i USA varierer fra 64.2 til 78,9 tilfælde/100.000 personår.
• 25 % af ARDS-tilfældene klassificeres indledningsvis som milde (1/3 vil udvikle sig til svær eller moderat) og 75 % som moderat eller svær.
• En litteraturgennemgang viste et fald i dødeligheden på 1,1 % om året i perioden 1994 til 2006.
• Dødeligheden af ARDS er afhængig af sygdommens sværhedsgrad, den er 27 %, 32 % og 45 % for henholdsvis mild, moderat og svær sygdom.
• Prævalensen af personer, der lider af ARDS, varierer meget mellem geografiske områder. Selv om årsagen til forskellene er uklar, har nogle spekuleret i, at det kan skyldes forskelle i sundhedssystemerne. Evnen til at diagnosticere og skelne mellem den sekundære tilstand er nødvendig for at kunne registrere og behandle patienten korrekt.

Patologisk proces

ARDS repræsenterer en stereotypisk reaktion på forskellige ætiologier.

Det udvikler sig gennem forskellige faser

1. Første fase – Beskadigelse af den alveolo-kapillære barriere, der fører til lungeødem. Den pulmonale epitel- og endotelcelleskade er karakteriseret ved inflammation, apoptose, nekrose og øget alveolær-kapillær permeabilitet, hvilket fører til udvikling af alveolært ødem og proteinose. Der sker en tovejsudsivning af væsker og proteiner ind i alveolen og af surfaktantproteiner og alveolære cytokiner til plasmaet. Epithelbarrieren bliver ødelagt med en proliferation af alveolære type 2-celler, hvilket fører til surfaktantdysfunktion, og alveolært ødem reducerer gasudvekslingen, hvilket fører til hypoxæmi.
2. Proliferativ fase – kendetegnet ved forbedret lungefunktion og heling
3. Endelig fibrotisk fase – signalerer afslutningen af den akutte sygdomsproces. Omsætningen af surfaktant er betydeligt forøget, og væsken, der beklæder epitelet, fremhæver også fibroserende alveolitis tidligt i lungeskadeforløbet.

• Et kendetegn ved det skademønster, der ses ved ARDS, er, at det ikke er ensartet. Segmenter af lungen kan være mere alvorligt ramt, hvilket resulterer i nedsat regional lungeformidling, som klassisk set involverer baserne mere end apicerne.
• Denne intrapulmonale differentiering af patologien resulterer i et varierende respons på iltningsstrategier. Mens øget positivt ekspiratorisk tryk (PEEP) kan forbedre iltdiffusionen i de berørte alveoler, kan det resultere i skadelige volutraumer og atelektraumer i tilstødende, ikke-påvirkede alveoler.

Denne video på 100 sekunder er en god introduktion til ARDS

Cellulær involvering i ARDS:

• Neutrofile: Mest hyppigt forekommende i både epithelforing og alveolære histologiske prøver. Selv om neutrofilernes kemotaksiske natur, der krydser epitelet, ikke forårsager skade, frigiver deres proinflammatoriske natur reaktive oxygenarter, cytokiner og en række inflammatoriske mediatorer, som bidrager til basalmembranskaderne.

• Alveolære makrofager: Disse er den mest almindelige celletype og spiller sammen med interstitielle makrofager en vigtig rolle i forsvaret. Hos ARDS-patienter er der en progressiv stigning i antallet af alveolære makrofager.

• Epithel: Indeholdt i det alveolære epithelvæv findes de meget metabolisk aktive alveolære type 2-celler. Beskadiget epitel fører til dysfunktionel surfaktant

Klinisk præsentation og vurdering

Syndromet er karakteriseret ved :

• Udviklingen af dyspnø og hypoxæmi, som gradvist forværres i løbet af timer til dage, og som ofte kræver mekanisk ventilation og pleje på intensivafdelingsniveau.
• Anamnesen er rettet mod at identificere den underliggende årsag, som har fremskyndet sygdommen.
• Når man interviewer patienter, der er i stand til at kommunikere, begynder de ofte at klage over mild dyspnø i starten, men inden for 12-24 timer eskalerer åndedrætsbesværet og bliver alvorligt og kræver mekanisk ventilation for at forhindre hypoxi.
• Ætiologien kan være indlysende i tilfælde af COVID 19, pneumoni eller sepsis. I andre tilfælde kan det imidlertid også være af afgørende betydning at udspørge patienten eller de pårørende om nylige eksponeringer for at identificere det forårsagende agens.

Den fysiske vurdering kan finde

• Akut inflammatorisk fase: Varer 3 – 10 dage og resulterer i hypoxæmi og multiorgansvigt. Patienterne præsenterer sig typisk med progressiv dyspnø, takypnø, cyanose, hypoxisk forvirring og lungekrepitationer.
• Systemiske tegn (afhængigt af sygdommens sværhedsgrad), f.eks. central eller perifer cyanose som følge af hypoxæmi, takykardi og ændret mental status.
• Trods 100 % ilt har patienterne lav iltmætningsgrad. Ved brystauskultation ses normalt rales, især bibasilære, men de er ofte auskulteret i hele brystet.
• Helbredelse, proliferativ fase: I denne fase er lunge ardannelse og pneumothoracies almindelige

Bemærk, at der i begge faser kan forekomme sekundære systemiske infektioner og infektioner i brystet.

Diagnostiske procedurerI henhold til National Heart, Lung and Blood Institute vil en diagnose blive stillet ved hjælp af en undersøgelse af din sygehistorie, fysisk undersøgelse og testresultater.

Medicinsk anamnese

• Anamnese for hjertesvigt
• Har patienten haft nogen direkte eller indirekte klinisk risikofaktor for ARDS?

Fysisk undersøgelse

• Tilføjede åndedrætslyde ved auskultation (e.g knitren)
• Hjerteauskultation
• Cyanose

Testresultater

• Arterielle blodgasser
• Chest x-ray
• Blodprøver
• Sputumkultur
• CT-scanning
• Hjerteinsufficiensundersøgelse

Behandling/interventioner

Uheldigvis, har intet lægemiddel vist sig at være effektivt til at forebygge eller håndtere ARDS.

Den vigtigste behandlingsstrategi er understøttende behandling og fokuserer på

1. Reduktion af shuntfraktion,
2. Øget ilttilførsel
3. Reduktion af iltforbruget,
4. Undgå yderligere skade.

Patienterne ventileres mekanisk, beskyttes mod væskeoverbelastning med diuretika og får ernæringsmæssig støtte, indtil der observeres tegn på forbedring.

Den måde, hvorpå en patient ventileres, har en effekt på lungernes genopretning. Der er tegn på, at nogle ventilationsstrategier kan forværre alveolær skade og forevige lungeskade i forbindelse med ARDS.

• Man skal være omhyggelig med at forebygge volutraumer (udsættelse for store tidalvolumener), barotraumer (udsættelse for høje plateautryk) og atelektraumer (udsættelse for atelektase).

Mulige interventioner ved ARDS

NB Overvej risiko vs. gevinst ved din intervention, især når lungerne er så skrøbelige

• Sugning (åben / lukket)
• Ventilatorhyperinflation (VHI)
• Positionering (se nedenfor).

Ventilatorhyperinflation (VHI)

En systematisk gennemgang af Anderson et al (2015) vurderede, at både manuel og ventilatorhyperinflation har lignende virkninger på sekretionsclearance, pulmonal compliance, forbedrer atelektase og oxygenering uden en skadelig risiko for den kardiovaskulære stabilitet. Der bør dog anvendes et manometer under hele interventionen med særlig opmærksomhed på kontraindikationer.

På grund af de høje PEEP-niveauer, der er nødvendige for at opretholde lungerekruttering for en ARDS-patient, er det ideelt at bruge respiratoren til at levere hyperinflationen. Desuden giver VHI mulighed for konstant overvågning og kontrol af luftvejstryk, hvilket gør det muligt at titrere leveringen i overensstemmelse hermed.

Prone Positionering

Placering af ARDS-patienten i liggende stilling vil resultere i en betydelig stigning i PaO2 for ca. 70 % af patienterne. Ved at placere patienten i liggende stilling forbedres rekrutteringen af den dorsale side af lungerne, hvilket resulterer i en mere jævnt fordelt perfusion og forbedrer V/Q-matchingen.

Evidens har vist, at liggende stilling er gavnlig især for dem, der er alvorligt hypoxæmiske/svære ARDS, med reduktioner i ICU-dødeligheden uden øgede luftvejskomplikationer.

• Forklar patienten, med beroligelse, at de vil være i sikkerhed og indhente samtykke, hvis de er i stand til at kommunikere.
• Slut øjnene og beskyt dem med gel eller pude.
• Læg patientens håndflader mod lårene med tommelfingrene opad, albuerne lige og skuldrene neutrale.
• Glid patienten hen til kanten ved hjælp af et glidelagen.
• Rul patienten ind i sidelæns stilling ved hjælp af det underliggende lagen.
• Rul patienten ind i liggende stilling.
• “Svømmerstilling” – albuen, hvori hovedet er halvt roteret, skal bøjes til højst 90° for at undgå udstrækning af nervus ulnaris, og den anden arm skal roteres indvendigt ved siden af.
• Sørg for, at kvinders bryster eller mænds kønsorganer ikke komprimeres.
• Placér to puder under hvert skinneben for at undgå udstrækning af peroneusnerven, idet de placeres således, at de undgår tryk på knæ og tæer fra madrassen.

Mekanisk ventilation

Som følge af akut opstået hypoxæmisk respirationssvigt med øget åndedrætsarbejde er mekanisk ventilation almindeligt forekommende. Patofysiologien ved ARDS og især det fibroserende aspekt betyder, at metoden og leveringen af støtte kræver nøje overvejelse for at sikre, at der ikke opstår respiratorinduceret lungeskade (VLII)

I ARDS-patienten skal PEEP og tidalvolumen reduceres for at afspejle de tilgængelige dele af lungen, der er tilgængelige for luftning. Hvis dette ikke sker, kan det føre til en overstrækning af lungen, kendt som volutraumer på grund af nedsat lungecompliance. Gentagne åbninger og lukninger af alveolerne under tidalinflation kan også forårsage skade på lungevævet, kendt som alektotraumer. Hvis den mekaniske støtte ikke er tilpasset patienten, kan både alektotraumer og volutraumer øge cytokinerne i lungevævet, som derefter kan komme ud i det systemiske kredsløb og potentielt føre til multipel organsvigt

Den nedenstående graf, der måske er for forenklet, forsøger at fremhæve det optimale område for ventilation af ARDS-patienten. Det nederste bøjningspunkt (LIP) antages at være det tryk, ved hvilket lungevævet rekrutteres. Det øvre vendepunkt (UIP) er det omtrentlige tryk, ved hvilket alveolerne bliver overudvidede, hvilket potentielt kan føre til skader. Den mest optimale position til at ventilere vil derfor være mellem de to bøjningspunkter, på det stejleste og mest komplicerede punkt af kurven.

Inverse Ratio Ventilation (IRV)

Denne ventilationsform kræver en ændring af det normale inspiratoriske/ekspiratoriske forhold på 1:2 til enten 1:1 eller 2:1. Mens denne ventilationsmåde har til formål at øge aerationen og den kollaterale ventilation af den dårligt komplekse lunge, kan den nedsatte ekspirationstid resultere i en stigning i PCO2. Hvis hyperkapnisk acidose opstår langsomt, vil den intracellulære acidose imidlertid blive godt kompenseret, men enhver form for hyperkapni bør undgås hos disse med eller dem, der er i risiko for at udvikle forhøjet intrakranielt tryk. Dette er kendt som permissiv hyperkapni.

En nylig om end lille undersøgelse af Kotani et al (2016) viste, at IRV gav acceptabel gasudveksling uden komplikationer for 13 personer med ARDS.

Airway Pressure Release Ventilation (APRV)

Denne form for mekanisk ventilation indebærer tilførsel af CPAP med en intermitterende frigørelsesfase. Afgivelse af CPAP i lange perioder menes at opretholde et tilstrækkeligt lungevolumen og alveolær rekruttering, hvor udløsningen er beregnet til at hjælpe med at fjerne CO2. Inspirationen starter fra et mere fordelagtigt tryk-volumenforhold og hjælper dermed iltningen .

Højfrekvent svingning (HFO)

Med HFO indstilles et kontinuerligt detenderende tryk (CDP), og små tidevandsvolumener leveres ved høje frekvenser med en svingende pumpe. Ligesom de andre tidligere beskrevne er dette en anden form for lungebeskyttende ventilation med konstant lungerekruttering. Selv om en systematisk gennemgang af Sud et al (2010) fandt, at HFO kan forbedre overlevelsen og sandsynligvis ikke er skadelig, blev der kun analyseret 8 undersøgelser med få patienter og brede konfidensintervaller. Der blev heller ikke rapporteret om blinding af resultatbedømmere, hvilket gjorde forsøg med risiko for bias.

Ekstrakorporal membranoxygenering (ECMO)

ECMO kan anvendes til de patienter, der har alvorlig respirationssvigt, og anvendes, når konventionel behandling ikke kan opretholde en tilstrækkelig iltning. ECMO kan fuldt ud erstatte lungernes funktion, men på grund af forskellige komplikationer skal der dog foretages en afvejning af risiko kontra fordel.

ECMO består af et ekstrakorporalt blodkredsløb, der dannes via en oxygenator og en pumpe. Der etableres to vaskulære adgangsveje, hvoraf den ene fjerner det venøse blod og den anden infunderer det iltede blod. Når blodet er blevet fjernet fra en større vene, pumpes det gennem et kredsløb, der indeholder en oxygenator, som ilter blodet og fjerner kuldioxiden. Blodet returneres derefter via den anden kanyle.

Inhaleret nitrogenoxid

Stickstofoxid er ikke kun et endothelafledt glatmuskelrelaksant, det hjælper også med neurotransmission, værtsforsvar, trombocytaggregation og bronkodilatation. Inhaleret nitrogenoxid kan gives kontinuerligt eller ved hjælp af intermitterende inspiratorisk injektion, og en stigning i PaO2 på 20 % anses for at være et positivt respons. 40-70 % af ARDS-patienterne har forbedret iltning efter inhaleret nitrogenoxid og anvendes kun almindeligvis til patienter med alvorlig hypoxæmi som en midlertidig redning.

Fysioterapeutens rolle

Input fra fysioterapi er ofte begrænset og minimal ofte på grund af behovet for høj PEEP og høje iltbehov. Da der er tale om en interstitiel patologi, er sekretioner generelt ikke et problem. Behandlingen kan bestå af udelukkende positionering, f.eks. liggende på maven for at optimere gasudvekslingen. Der skal udvises forsigtighed med praktiske teknikker, da man ønsker at sikre, at man ikke de-rekrutterer lungeenheder, der mister respiratorens PEEP’s skinnevirkning. Hvis sekret bliver et problem, skal man sørge for tilstrækkelig befugtning sammen med andre teknikker for at forbedre sputumafledningen. Minimal sugning via ETT. En state-of-art gennemgang foreslår, at man undgår gentagne luftvejsrømninger hos spædbørn og børn med den akutte lungesygdom.

Konklusioner

• Selv om mange risikofaktorer for ARDS er kendt, er der ingen måde at forebygge ARDS på.
• En omhyggelig håndtering af væsker hos højrisikopatienter kan være nyttig.
• Der bør tages skridt til at forhindre aspiration ved at holde hovedet af sengen hævet før fodring.
• Lungebeskyttende mekanisk ventilationsstrategi hos patienter uden ARDS, som er højrisikopatienter, vil hjælpe med at forebygge ARDS.

Ressourcer

• Cochrane Review: Rekrutteringsmanøvrer til voksne med akut respiratorisk distress syndrom, der modtager mekanisk ventilation
• Cochrane Review:
• Cochrane Review: Trykkontrolleret versus volumenkontrolleret ventilation ved akut respirationssvigt som følge af akut lungeskade (ALI) eller akut respiratorisk distress syndrom (ARDS)
• Cochrane Review: Cochrane Review: Højt versus lavt positivt end-ekspiratorisk tryk (PEEP) til mekanisk ventilerede voksne patienter med akut lungeskade og akut respiratorisk distress syndrom
• Cochrane Review: Ekstrakorporal membranoxygenering til kritisk syge voksne
• Akut åndedrætsnød syndrom. Berlin-definitionen
• ARDSNet: Mechanical Ventilation Protocol Summary